(57)【要約】【課題】ウェット路面上での旋回走行時の耐ハイドロプレーニング性能と、ウェット路面上での直進走行時の耐ハイドロプレーニング性能とを高い次元で両立させることができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド踏面１に、トレッド周方向に延びる複数本の周溝と、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを配設して、タイヤ赤道面を中心として非対称パターンを形成し、車両への装着姿勢で、タイヤ赤道面より車両の内側に位置することになる周溝の全溝面積を、車両の外側に位置することになる周溝の全溝面積より大きくし、タイヤ赤道面より装着外側の横溝７ｏｕｔの全溝面積を、装着内側の横溝７ｉｎの全溝面積より大きくし、装着外側の溝の全溝面積を、装着内側の溝の全溝面積に対して、７０〜９０％の範囲で設けてなることを特徴とする。【選択図】図１
2010254092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド踏面に、トレッド周方向に延びる複数本の周溝と、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを配設して、タイヤ赤道面を中心として非対称パターンを形成してなる空気入りタイヤにおいて、
車両への装着姿勢で、タイヤ赤道面より車両の内側に位置することになる周溝の全溝面積を、車両の外側に位置することになる周溝の全溝面積より大きくし、
タイヤ赤道面より装着外側の横溝の全溝面積を、装着内側の横溝の全溝面積より大きくし、
装着外側の溝の全溝面積を、装着内側の溝の全溝面積に対して、７０〜９０％の範囲で設けてなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
車両への装着姿勢で、タイヤ赤道面より装着内側の各周溝の溝面積を、装着外側の、いずれの周溝の溝面積より大きくし、装着外側の各横溝の溝面積を、装着内側の、いずれの横溝の溝面積より大きくしてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
装着外側の横溝のタイヤ幅方向の延在長さが、装着内側の横溝のタイヤ幅方向の延在長さより大きい請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
装着内側の周溝の全溝面積を、装着外側の周溝の全溝面積に対して１００〜２００％の範囲であり、装着外側の横溝の全溝面積を、装着内側の横溝の全溝面積に対して１００〜３００％の範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤ、特に、ウェット路面上での、直進走行時および旋回走行時の耐ハイドロプレーニング性能を向上させた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気入りタイヤでは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる周溝とタイヤ幅方向に延びる横溝を設け、周溝によってタイヤの前後方向の排水を、また、横溝によってタイヤ側方への排水をそれぞれ行うこととし、特にウェット路面の走行時に、路面上の水をそれらの溝で排水して、トレッド踏面と路面との接触を密にして、面間摩擦力、ひいては、路面グリップ力を高めることにより、ハイドロプレーニングの発生を抑止し、優れた操縦安定性を実現して走行の安全性を高めていた。
このような溝は、一般的に、図２に模式的に示すように、トレッド踏面での溝面積が大きいほど排水性が向上し、また例えば、図３に模式的に示すように、溝を水の流れに沿うように設けることで、排水性を向上させることができる。
【０００３】
ところで、ハイドロプレーニング現象は、図４に模式的に示すように、タイヤと路面上の水との衝突で発生する水圧がトレッド踏面の路面接地圧より大きくなることで、トレッド踏面と路面との間に水が浸入し、その水がタイヤを路面から浮き上がらせることに起因して、トレッド踏面の接地面積が減少して惹起されることが知られている。
【０００４】
かかるハイドロプレーニング減少の発生に対し、従来は溝面積を増加させて排水性を向上させて、発生を抑制することとしていたが、その領域では陸部面積が減少することに起因して、その陸部剛性が低下して操縦安定性が低下するおそれがあった。
また、タイヤを車両に装着して走行すると、直進走行時と、旋回走行時とで、タイヤの接地形状が変化し、旋回走行時には、車両への装着外側で接地圧が高くなり、装着内側で接地圧が低くなるため、装着内側は浮きやすくなる傾向がある。
【０００５】
これがため、特許文献１には、タイヤ赤道面を境にして、トレッドの装着時外側領域のネガティブ比Ｂと装着時内側領域のネガティブ比Ｃとの比であるネガティブ比率Ａ（＝Ｂ／Ｃ）を０．５〜０．９とすることで、装着内側の溝面積を装着外側より大きくして、特にウェット路面の旋回性を向上させた技術が提案されている。
【０００６】
しかるに、特許文献１に記載のタイヤでは、ウェット路面上での旋回性を向上させることはできるものの、車両にタイヤを装着して直進走行時（図５（ｂ））と、旋回走行時（図５（ｃ））のトレッド接地形状は、タイヤ単体（図５（ａ））で見たときのそれとは相違することになり、図５（ｂ）に示すような、車両の直進走行時には、例えば、ネガティブキャンバーの付与の下で、装着内側で接地圧が高く、装着外側では接地圧が低くなるが、旋回走行のためにタイヤにスリップ角を付与すると、旋回に必要な横力を発生させるに当って、装着外側が高い接地圧で接地することになるため、直進走行時と旋回走行時の高接地圧領域の変位を両立できる更なる改良が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１６４８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、特に、ウェット路面上での旋回走行時の耐ハイドロプレーニング性能と、ウェット路面上での直進走行時の耐ハイドロプレーニング性能とを高い次元で両立させることができる空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド踏面に、トレッド周方向に延びる複数本の周溝と、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを配設して、タイヤ赤道面を中心として非対称パターンを形成してなるものであって、車両への装着姿勢で、タイヤ赤道面より車両の内側に位置することになる周溝の全溝面積を、車両の外側に位置することになる周溝の全溝面積より大きくし、タイヤ赤道面より装着外側の横溝の全溝面積を、装着内側の横溝の全溝面積より大きくし、装着外側の溝の全溝面積を、装着内側の溝の全溝面積に対して、７０〜９０％の範囲で設けてなることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、溝面積とは、溝の長さ、幅および本数から定めるものとする。
横溝はトレッド周方向に０〜８０°の範囲で傾斜するものも含むものとする。
溝の長さ、幅とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ、欧州では、ＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｙｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）  ＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ  ＴＩＲＥ  ａｎｄ  ＲＩＭ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ等に規定されたリムに、タイヤを組み付けて、そのタイヤに、ＪＡＴＭＡ等の規格で定められる、最高空気圧を充填した状態の下で測った、トレッド踏面での距離をいうものとする。
【００１１】
このようなタイヤでより好ましくは、車両への装着姿勢で、タイヤ赤道面より装着内側の各周溝の溝面積を、装着外側の、いずれの周溝の溝面積より大きくし、装着外側の各横溝の溝面積を、装着内側の、いずれの横溝の溝面積より大きくする。
【００１２】
また好ましくは、装着外側の横溝のタイヤ幅方向の延在長さが、装着内側の横溝のタイヤ幅方向の延在長さより大きくする。
ここで、「横溝のタイヤ幅方向の延在長さ」とは、溝の中心線で測った長さをいい、傾斜溝の場合は、幅方向の長さを言うものとする。
【００１３】
ところで、装着内側の周溝の全溝面積を、装着外側の周溝の全溝面積に対して１００〜２００％の範囲とし、装着外側の横溝の全溝面積を、装着内側の横溝の全溝面積に対して１００〜３００％の範囲とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の空気入りタイヤは、車両への装着姿勢で、タイヤ赤道面より車両の内側に位置することになる周溝の全溝面積を、車両の外側に位置することになる周溝の全溝面積より大きくすることで、特にネガティブキャンバーの条件下では、装着の内側の陸部が路面に主に接地し、装着内側の陸部が路面から浮き上がる傾向にあるため、直進走行時に接地長さが長くなる領域である装着内側の周溝の溝面積を増やして、排水性を向上させることができる。その結果、直進走行時の、耐ハイドロプレーニング性能を向上させることができる。
【００１５】
また、タイヤ赤道面より装着外側の横溝の全溝面積を、装着内側の横溝の全溝面積より大きくすることで、旋回時に接地圧が高まる装着外側の溝面積を大きくして、タイヤ側方への排水効率を高めることができる。その結果、旋回走行時の、耐ハイドロプレーニング性能を向上させることができる。
【００１６】
そしてまた、装着外側の溝の全溝面積を、装着内側の溝の全溝面積に対して、７０〜９０％の範囲で設けることで、トレッド部の陸部剛性の確保と排水性の両立することができる。
【００１７】
すなわち、それが７０％未満では、装着外側の溝面積が小さくなり排水効率が低下することで、直進および旋回走行時に装着外側でハイドロプレーニングを生じ、９０％を超えると、装着内側の溝面積が小さくなり排水効率が悪化することになり、装着内側でハイドロプレーニングが生じるおそれがある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。
【図２】トレッド踏面での排水を模式的に示す図である。
【図３】トレッド踏面での排水を模式的に示す図である。
【図４】ハイドロプレーニング現象を模式的に示す図である。
【図５】（ａ）は、タイヤ単体のトレッド接地形状を、（ｂ）は、タイヤを車に装着して直進走行時のトレッド接地形状を、（ｃ）は、タイヤを車に装着して旋回走行時のトレッド接地形状をそれぞれ示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は従来の空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。
タイヤ内部の補強構造は、一般的なラジアルタイヤまたはバイアスタイヤのそれと同様であるので、図示を省略する。
【００２０】
図１に示すトレッドパターンは非対称パターンであり、図１に示すタイヤは左側が車両の装着内側なる姿勢で使用に供される。
図中１はトレッド踏面の全体を示し、このトレッド踏面１には、トレッド周方向に延在する複数本の周溝、図ではタイヤ赤道線を隔てて設けた二本のセンター周溝２ｉｎ，２ｏｕｔと、このセンター周溝２ｉｎ，２ｏｕｔのそれぞれの側部に隣接するショルダー周溝３ｉｎ，３ｏｕｔとを配設する。
相互に隣り合う二本の周溝間、図では二本のセンター周溝２ｉｎ，２ｏｕｔの間に中央陸部４を、センター周溝２ｉｎ，２ｏｕｔとショルダー周溝３ｉｎ，３ｏｕｔとの間に中間陸部５ｉｎ，５ｏｕｔをそれぞれ区画し、そして、ショルダー周溝３ｉｎ，３ｏｕｔとトレッド側縁との間にそれぞれのショルダー陸部６ｉｎ，６ｏｕｔを区画する。
【００２１】
ショルダー陸部６ｉｎ，６ｏｕｔでは、ショルダー周溝３ｉｎ，３ｏｕｔのそれぞれから、トレッド幅方向にショルダー陸部６ｉｎ，６ｏｕｔを横切って延在し、トレッド側縁に開口する横溝７ｉｎ，７ｏｕｔによって複数のショルダーブロック８ｉｎ，８ｏｕｔを区画する。
横溝７ｉｎ，７ｏｕｔをタイヤ幅方向最外側に設けることで、周溝３ｉｎ，３ｏｕｔから路面外への排水距離が短くなり、排水効率を高めることができる。
【００２２】
そしてこの空気入りタイヤではさらに、タイヤ赤道面より車両の内側に位置することになる周溝の全溝面積を、車両の外側に位置することになる周溝の全溝面積より大きくし、タイヤ赤道面より装着外側の横溝７ｏｕｔの全溝面積を、装着内側の横溝７ｉｎの全溝面積より大きくし、装着外側の溝の全溝面積を、装着内側の溝の全溝面積に対して、７０〜９０％の範囲で設ける。
好ましくは、装着外側は横溝、装着内側は周溝を基調とした溝配置とする。
【００２３】
ここで、例えば、センター周溝２ｉｎは、溝幅を２〜１５ｍｍ、溝深さを３〜１５ｍｍの範囲とし、センター周溝２ｏｕｔは、溝幅を２〜１５ｍｍ、溝深さを３〜１５ｍｍの範囲とし、ショルダー周溝３ｉｎは、溝幅を２〜１５ｍｍ、溝深さを３〜１５ｍｍの範囲とし、ショルダー周溝３ｏｕｔは、溝幅を２〜１５ｍｍ、溝深さを３〜１５ｍｍの範囲とし、横溝７ｉｎは、溝幅を２〜２０ｍｍ、溝深さを３〜１５ｍｍ、タイヤ幅方向の最大長さを２０〜４０ｍｍの範囲とし、横溝７ｏｕｔは、溝幅を２〜２０ｍｍ、溝深さを３〜１５ｍｍ、タイヤ幅方向の最大長さを２０〜４０ｍｍの範囲とすることができる。
【００２４】
この空気入りタイヤにおいて好ましくは、車両への装着姿勢で、タイヤ赤道面より装着内側の各周溝の溝面積を、装着外側の、いずれの周溝の溝面積より大きくし、装着外側の各横溝の溝面積を、装着内側の、いずれの横溝の溝面積より大きくする。
【００２５】
また好ましくは、装着内側の周溝の最大溝幅を、装着外側の周溝の最大溝幅より広くする。
この構成により、直進走行および旋回走行時の排水性を高めて、耐ハイドロブレーニング性を向上させることができる。
【００２６】
そしてまた好ましくは、装着内側から装着外側に向けて周溝の溝幅を狭くすることができ、この構成とすることで、直進走行から旋回走行へ移行する際の操縦安定性を向上させることができるとともに、旋回走行時に主に接地する装着外側の領域で陸部剛性を高めて操縦安定性を向上する一方、直進走行時に主に設置する装着内側の領域で溝幅を大きくして排水性を高めることができる。
【００２７】
ところで、装着外側の横溝７ｏｕｔのタイヤ幅方向の延在長さが、装着内側の横溝７ｉｎのタイヤ幅方向の延在長さより大きくし、この構成とすることで、旋回走行時の車両への装着外側の排水性を高めて、路面接地圧を確保する。
【００２８】
そしてまた好ましくは、装着内側の周溝の全溝面積を、装着外側の周溝の全溝面積に対して１００〜２００％の範囲であり、装着外側の横溝の全溝面積を、装着内側の横溝の全溝面積に対して１００〜３００％の範囲とする。
【００２９】
周溝および横溝の溝面積をその割合とすることで、排水性と陸部剛性を両立させ、耐ハイドロプレーニング性と操縦安定性を確保することができる。
【実施例】
【００３０】
次に、サイズが１９５／６５Ｒ１５のタイヤの実施例タイヤ、比較例タイヤ１〜４を試作して、表１に示すように、それぞれの諸元を変化させてハイドロプレーニング性能を、評価した。
【００３１】
【表１】
2010254092.tif 000003
【００３２】
（直進走行ハイドロプレーニング性能）
上記実施例タイヤ、比較例タイヤ１〜５のそれぞれにつき、リムサイズ６Ｊ×１５、タイヤ空気圧２１０ｋＰａにおいて、ネガティブキャンバー０．５°を付与して装着し、水深１０ｍｍのプール内を直進で加速させ、タイヤが空転する速度を比較して指数評価し、その結果を表２に示す。表２中の評価は、数値が大きいほど、良好であることを示す。
【００３３】
（旋回走行ハイドロプレーニング性能）
上記実施例タイヤ、比較例タイヤ１〜５のそれぞれにつき、リムサイズ６Ｊ×１５、タイヤ空気圧２１０ｋＰａにおいて、ネガティブキャンバー０．５°を付与して装着し、半径１００ｍのコーナーにある水深６ｍｍのプール内に車両を速度６５，７０，７５，８０，８５ｋｍ／ｈで進入させ、プール内で車両にかかる横加速度を計測し、旋回速度６５，７０，７５，８０，８５ｋｍ／ｈの各試験で得られた横加速度の合計を指数評価し、その結果を表２に示す。表２中の評価は、数値が大きいほど、良好であることを示す。
【００３４】
【表２】
2010254092.tif 000004
【００３５】
表２の結果から、実施例タイヤは、比較例タイヤ１〜５に対し、直進走行時および旋回走行時ともに耐ハイドロプレーニング性能が向上した。
なお、比較例タイヤ１，２から装着外側の横溝の溝面積を大きくすることで、旋回走行時の耐ハイドロプレーニング性能を向上させることができた。また、比較例３は装着内側の周溝の溝面積を大きくすることで、装着外側の溝面積が少なすぎるために排水が追いつかず、装着外側からハイドロプレーニングが生じているためと考えられることにより、直進走行時の耐ハイドロプレーニング性能が比較例１と同等となった。
【符号の説明】
【００３６】
１    トレッド踏面
２ｉｎ，２ｏｕｔ  センター周溝
３ｉｎ，３ｏｕｔ  ショルダー周溝
４    中央陸部
５ｉｎ，５ｏｕｔ  中間陸部
６ｉｎ，６ｏｕｔ  ショルダー陸部
７ｉｎ，７ｏｕｔ  横溝
８ｉｎ，８ｏｕｔ  ショルダーブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010254092.tif 000008
【図５】
2010254092.tif 000009
【図６】
2010254092.tif 000010